Κινητές λύσεις εκτός δρόμου
Ευέλικτη και αποδοτική πλατφόρμα για βαλβίδες ελέγχου: Η Hyundai προχωρά στο μέλλον με τη Bosch Rexroth
Η κορεατική κατασκευάστρια μηχανημάτων εκτός δρόμου Hyundai Construction Equipment τυποποιεί τα υδραυλικά συστήματα λειτουργίας των τροχοφόρων φορτωτών, των εκσκαφέων και των περονοφόρων ανυψωτικών μηχανημάτων με τη βοήθεια της ευέλικτης πλατφόρμας βαλβίδων RS της Bosch Rexroth. Οι αρθρωτά συναρμολογούμενες μονάδες ελέγχου αυξάνουν την ελευθερία σχεδιασμού, τη λειτουργικότητα και τη σχέση κόστους/αποδοτικότητας σε ένα περιβάλλον προηγμένης παροχής ηλεκτροκίνησης.
Πώς μπορούν τα υδραυλικά συστήματα λειτουργίας εκσκαφέων, τροχοφόρων φορτωτών και βαριών περονοφόρων ανυψωτικών μηχανημάτων να γίνουν πιο ευέλικτα, κλιμακωτά και αποδοτικά; Η Hyundai βρήκε μια βιώσιμη λύση με την ευέλικτη πλατφόρμα βαλβίδων RS της Bosch Rexroth και την καθιέρωσε στους τομείς προϊόντων κατασκευής και μεταφοράς και διακίνησης υλικών. Το βαθμιδωτό σύστημα για τον συνδυασμό τμηματικών μονάδων και την ενσωμάτωση λειτουργιών όπως απαιτείται παίζει βασικό ρόλο στις συνεχιζόμενες προσπάθειες απλούστευσης των διαδικασιών, αύξησης της ενεργειακής απόδοσης και παροχής ηλεκτροκίνησης σε υδραυλικά συστήματα λειτουργίας σε όρους ευφυών λειτουργιών.
Οι τροχοφόροι φορτωτές της σειράς HL της Hyundai Construction Equipment διαθέτουν βαλβίδες RS μεγέθους 15 και 20 (φωτογραφία: Hyundai Construction Equipment).
Ευέλικτα διαμορφώσιμα μπλοκ βαλβίδων στο πλαίσιο τμηματικού σχεδιασμού
Πριν από την εισαγωγή της αρθρωτής πλατφόρμας βαλβίδων, τα υδραυλικά λειτουργίας των αυτοκινούμενων μηχανημάτων εκτός δρόμου διέφεραν σημαντικά ανάλογα με τον τύπο και το μοντέλο. Εξάλλου, οι εκσκαφείς, οι τροχοφόροι φορτωτές και τα περονοφόρα ανυψωτικά μηχανήματα πρέπει να διαθέτουν διαφορετικές και διαφορετικού αριθμού λειτουργίες. Επίσης, διαφορετικές κατηγορίες απόδοσης απαιτούν μεγαλύτερες ή μικρότερες μονάδες ελέγχου, των οποίων οι άξονες ελέγχου πρέπει με τη σειρά τους να προσαρμόζονται στις απαιτούμενες λειτουργίες.
Οι μονοτμηματικές μονάδες ελέγχου δεν μπορούν να χαρτογραφήσουν αυτό το φάσμα απαιτήσεων στα διάφορα οχήματα, καθώς υλοποιούν τις επιθυμητές λειτουργίες με εξαρτήματα που κατασκευάζονται ειδικά για το εκάστοτε μοντέλο. Αντιθέτως, η αρθρωτή πλατφόρμα RS παρέχει στη Hyundai Engineering τη δυνατότητα να διαμορφώνει ευέλικτα και να τυποποιεί επιμέρους μονάδες ελέγχου με κατανομή ροής (LUDV) για την κάλυψη συγκεκριμένων απαιτήσεων.
«Με τη βοήθεια των καινοτόμων λύσεων της Bosch Rexroth, διατηρούμε τα υδραυλικά λειτουργίας του στόλου μας στην αιχμή της τεχνολογίας και της λειτουργικότητας», δήλωσε ο Kangjun Sim, Υπεύθυνος Ομάδας Υδραυλικών Εξαρτημάτων στη Hyundai Construction Equipment. «Με την εισαγωγή της πλατφόρμας RS, όχι μόνο απλοποιούμε τη μηχανολογία και τη συναρμολόγηση, αλλά και ανοίγουμε, ταυτόχρονα, νέους δρόμους για το ψηφιακό μέλλον.»
Πρώιμα θεμέλια
Η Hyundai έχει θέσει τα θεμέλια για τη στροφή στη λύση RS του σήμερα από το 2009. Σε μόλις δύο έτη, η κατασκευάστρια εξόπλισε δέκα μοντέλα τροχοφόρων φορτωτών με το Monoblock M6 της Rexroth με τεχνολογία κατανομής ροής (LUDV). Ταυτόχρονα, το Monoblock M7 LUDV μπήκε στη μαζική παραγωγή της σειράς προϊόντων περονοφόρων ανυψωτικών μηχανημάτων (βάρους άνω των 18 τόνων). Και οι δύο καινοτομίες αποτελούν σημαντικό βήμα της Hyundai προς την κατεύθυνση της ενεργειακής απόδοσης και της λειτουργικότητας. Με αυτό το βήμα, οι προηγουμένως σταθερές αντλίες μετατόπισης αντικαταστάθηκαν από αντλίες μεταβλητής μετατόπισης και η αρχιτεκτονική των υδραυλικών μετατράπηκε σε αρχιτεκτονική κλειστού κέντρου. Η μείωση που επήλθε στις απώλειες πίεσης απέφερε εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του δέκα τοις εκατό και άνω, ανάλογα με το μοντέλο. Σε λειτουργικούς όρους, και οι δύο τύποι οχημάτων επωφελήθηκαν επίσης από την τεχνολογία κατανομής ροής, καθώς, σε περίπτωση ανεπαρκούς παροχής μικρής διάρκειας, η ροή κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλους τους καταναλωτές και όλες τις λειτουργίες (που δεν συνδέονται με την ασφάλεια), αποφεύγοντας έτσι την αιφνίδια διακοπή μίας μόνο λειτουργίας.
Παράδειγμα διαμόρφωσης για τροχοφόρους φορτωτές: προσαρμοσμένη λειτουργικότητα, βέλτιστη προμήθεια σε διαφορετικούς καταναλωτές, βάση για προοδευτική ηλεκτροκίνηση και βοηθητικές λειτουργίες. (φωτογραφία: Bosch Rexroth)
Συνδυασμός κατανομής ροής και ανίχνευσης φορτίου
Η Hyundai πραγματοποίησε ένα ακόμα μεγαλύτερο, επαναστατικό βήμα το 2019 με την εισαγωγή της πλατφόρμας βαλβίδων RS ως ευέλικτης εναλλακτικής στις δύο μονοτμηματικές βαλβίδες M6 και M7. Αφενός, αυτό επιτρέπει τη συναρμολόγηση επιμέρους μονάδων ελέγχου από τυποποιημένες τμηματικές μονάδες λειτουργιών και, αφετέρου, υπάρχει δυνατότητα σχεδιασμού των δύο κόσμων της κατανομής ροής (LUDV) και της ανίχνευσης φορτίου (LS). Για παράδειγμα, λειτουργίες προτεραιότητας όπως η οδήγηση μπορούν να υλοποιηθούν με τη βοήθεια της μονάδας προτεραιότητας RBM. Με περαιτέρω ενσωματωμένες λειτουργίες, η Hyundai εφαρμόζει, για παράδειγμα, ένα σύστημα απόσβεσης κραδασμών (ανάρτηση μπούμας), καθώς και αντιολισθητικές βαλβίδες, βαλβίδες μεταβλητής ή σταθερής προφόρτωσης δεξαμενής και σύστημα ελέγχου παροχής λαδιού.
Τα ηλεκτρονικά ελεγχόμενα υδραυλικά λειτουργίας διευρύνουν τις δυνατότητες
Η αρθρωτή πλατφόρμα βαλβίδων όχι μόνο παρέχει υψηλού βαθμού ελευθερία στον μηχανολογικό σχεδιασμό, αλλά και, ταυτόχρονα, θέτει τη βάση για τη σταδιακή παροχή ηλεκτροκίνησης στα υδραυλικά λειτουργίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι, εκτός από τον υδραυλικό έλεγχο, η εσωτερική διοχέτευση επιτρέπει επίσης ηλεκτροϋδραυλική (EH) ρύθμιση, την οποία επεκτείνει με επιτυχία η Hyundai. Οι μονάδες λογισμικού eOC (ηλεκτρονικού ανοικτού κυκλώματος), για παράδειγμα, παρέχουν στους χειριστές αίσθηση του ωφέλιμου φορτίου ακόμα και χωρίς ανίχνευση φορτίου, μέσω του ιδιαίτερης ακρίβειας ελέγχου των μεταβλητών ροής και πίεσης στην αρχή της κίνησης. Στην πορεία προς την αύξηση της ηλεκτροκίνησης, έχουν ήδη εφαρμοστεί ορισμένες νέες λειτουργίες υποβοήθησης και λογικής, όπως μια αιωρούμενη θέση για σκοπούς σχεδιασμού, αντι-ολίσθησης ή επιστροφής στην εκσκαφή. Θα ακολουθήσουν πολλές άλλες.
Κλιμακωτή πλατφόρμα για πολλά οχήματα
Στο μεταξύ, η πλατφόρμα RS με τις χαρακτηριστικές τμηματικές μονάδες της έχει δοκιμαστεί με επιτυχία σε τέσσερις τύπους οχημάτων στη Hyundai. Τα πρώτα που μπήκαν σε μαζική παραγωγή με αυτές ήταν επτά μεγέθη μηχανημάτων της σειράς τροχοφόρων φορτωτών HL. Παρόλο που τα μικρότερα μοντέλα HL930 και HL940 χρησιμοποιούν μονάδες μεγέθους 15, τα μεγαλύτερα μηχανήματα των μοντέλων HL955 έως HL970 βασίζονται στο μέγεθος 20. Χάρη στον τμηματικό σχεδιασμό, μπορούν επίσης να συνδυαστούν μονάδες και των δύο μεγεθών για την κάλυψη διαφορετικών απαιτήσεων παροχής όγκου ή για τον συνδυασμό διαφόρων λειτουργιών που στο παρελθόν δεν μπορούσαν να ενσωματωθούν σε μία μόνο μονάδα, για εξοικονόμηση χώρου, βάρους και εξόδων. Μετά την επιτυχημένη κυκλοφορία της σειράς των τροχοφόρων φορτωτών, η Hyundai εισήγαγε επίσης τη νέα πλατφόρμα σε τροχοφόρους εκσκαφείς και μίνι εκσκαφείς της σειράς μοντέλων HW και HX.
Στα ντιζελοκίνητα περονοφόρα ανυψωτικά μηχανήματα, η κατηγορία βάρους 18 έως 25 τόνων έχει περάσει από το M7 LUDV στο RS από το 2022. Η Bosch Rexroth ανέλαβε επίσης τη σύμβαση για τον εξοπλισμό των προϊόντων της κατηγορίας βάρους 10 έως 16 τόνων. Επομένως, η Hyundai επεκτείνει την τεχνολογία κατανομής ροής σε μικρότερα φορτηγά και επωφελείται σήμερα από μια ενιαία πλατφόρμα για την πλήρη γκάμα μοντέλων, από το 110D έως το 250D. Και εδώ, διαφορετικά μπλοκ βαλβίδων σχεδιάζονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις παροχής, συνδυάζοντας μονάδες διαφορετικού ονομαστικού μεγέθους. Για παράδειγμα, η λειτουργία ανύψωσης μπορεί να εκπροσωπηθεί από το RS20, η λειτουργία κλίσης μπορεί να υλοποιηθεί με το RS15 και η οδήγηση μπορεί να υποστηριχθεί με τη μονάδα προτεραιότητας RBM.
Οι εκσκαφείς και οι τροχοφόροι φορτωτές έχουν διαφορετικές λειτουργίες, αλλά με τις μονάδες RS της Bosch Rexroth έχουν μια ενιαία πλατφόρμα βαλβίδων για τα υδραυλικά λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας επιλογής ηλεκτρονικού ελέγχου (φωτογραφία: Hyundai Construction Equipment).
Κέρδος απόδοσης στον μηχανολογικό σχεδιασμό, την παραγωγή και τη λειτουργία
Η απόφαση χρήσης της αρθρωτής πλατφόρμας βαλβίδων RS με παρόμοιο εξοπλισμό προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα. Η ίδια αρθρωτή τεχνολογία για όλους τους τύπους μηχανημάτων και όλες τις κατηγορίες επιδόσεων όχι μόνο απλοποιεί τον μηχανολογικό σχεδιασμό, αλλά και την τεκμηρίωση και το σέρβις. Ταυτόχρονα, η Hyundai επωφελείται από ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια και ελευθερία στον σχεδιασμό κατά τη διάρκεια της τυποποίησης. Για παράδειγμα, οι ηλεκτρικές πιλοτικές βαλβίδες με τα ομοιόμορφα χαρακτηριστικά τους απλοποιούν τη δημιουργία του λογισμικού. Ταυτόχρονα, μειώνεται η ποσότητα των απαιτούμενων σωληνώσεων στην παραγωγή.
«Η προσέγγιση αρθρωτής λύσης της Bosch Rexroth μάς επιτρέπει να συνδυάζουμε τις απαιτήσεις της αγοράς για ευελιξία και τυποποίηση προς το συμφέρον των πελατών μας», εξηγεί ο Kangjun Sim. «Στο πλαίσιο αυτό, επιτυγχάνουμε αξιοσημείωτη εξοικονόμηση χρόνου και κόστους καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής, γεγονός που ενισχύει τη συνολική ανταγωνιστική θέση μας.»
Στο στάδιο της λειτουργίας, η πλατφόρμα RS μειώνει τις ενεργειακές απαιτήσεις και, επομένως, την κατανάλωση ντίζελ. Για παράδειγμα, η βαλβίδα προτεραιότητας που ελέγχεται μέσω ανίχνευσης φορτίου επιτυγχάνει ενεργειακά οφέλη σε σύγκριση με τις συμβατικές βαλβίδες προτεραιότητας, καθώς μόνο ο όγκος λαδιού που χρειάζεται για την οδήγηση ρέει διαμέσου της βαλβίδας προτεραιότητας LS, με αποτέλεσμα να αποφεύγονται οι απώλειες πίεσης του παρελθόντος. Ένα άλλο πλεονέκτημα για τους πελάτες προκύπτει από την ηλεκτροϋδραυλική ρύθμιση, η οποία κάνει τη λειτουργία πολύ πιο αθόρυβη και καθιστά δυνατές τις αποκαλούμενες «καμπίνες χωρίς υδραυλικά συστήματα».
Πλατφόρμα βαλβίδων RS20 / RS15: Εργονομικός συνδυασμός τυποποιημένων τμηματικών μονάδων για τον σχηματισμό ενεργειακά αποδοτικών και κλιμακωτών πλακών σε σειρά για υδραυλικά συστήματα ελέγχου με ενσωματωμένες λειτουργίες (φωτογραφία: Bosch Rexroth)
Ενσωματωμένη βιωσιμότητα για το μέλλον
Υιοθετώντας την αρθρωτή πλατφόρμα βαλβίδων RS της Bosch Rexroth, η Hyundai έκανε ένα ακόμα βήμα προς τη βιωσιμότητα του μέλλοντος. «Για εμάς, η συνεργασία με τη Bosch Rexroth συνιστά παράγοντα ανταγωνιστικότητας», συνοψίζει ο Kangjun Sim. «Η ποιότητα της υποστήριξης και των λύσεων είναι εξαιρετική, οι χρόνοι αντίδρασης είναι σύντομοι και η καινοτόμος δύναμη ενισχύει τη μελλοντική βιωσιμότητα των οχημάτων μας –όσον αφορά τον σχεδιασμό και τη σχέση κόστους-αποδοτικότητας, καθώς και τη λειτουργικότητα και τη βιωσιμότητα.»
Συντάκτης: Olaf Marshall
Θέση: Διευθυντής Επικοινωνίας της Επιχειρηματικής Μονάδας Κινηητών Υδραυλικών Συστημάτων
